1.设Q∈曲线y= - x^2+1,过Q作圆x^2+(y+1)^2=1的两条切线,分别交X轴于A,B两点,求AB长度的范

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  • 【1】易知,内切球的半径R=1.

    【2】正三棱锥S-ABC.可设底面BC边上的中点为D.连接AD,SD.

    在⊿SAD中,内切球O被⊿SAD截得的圆面是大圆,且该圆与SD切于点E,

    与AD切于点F.显然,点S在底面ABC内的射影恰为切点F,且球心O就在线段SF上.

    (注:我画不好图,也不会上传,请根据描述自己画吧.)

    【3】可设∠SDF=2x,则∠ODF=∠ODE=x.且OE=OF=R=1.且DE=DF=Rcotx=cotx.

    【4】易知,点S在底面上的射影F,就是等边⊿ABC的对称中心,

    ∴由DF=cotx,可求得底边的长=(2√3)cotx.

    ∴底面面积S=(√3/4) ×[(2√3)cotx] ²=(3√3)cot²x.

    【5】在Rt⊿SDF中,∠SDF=2x,DF=cotx.∴高SF=DF×tan(2x)=cotxtan(2x)=2/(1-tan²x).

    ∴正三棱锥体积V=(1/3) ×S×SF=(2√3)/[tan²x(1-tan²x)].

    【6】∵0º<∠SDF<90º,即0º<2x<90º,∴0º<x<45º.∴0<tanx<1.

    由基本不等式可知:1=tan²x+(1-tan²x) ≥2√[tan²x(1-tan²x)]

    ∴1/[tan²x(1-tan²x)] ≥4.

    ∴V=(2√3)/[tan²x(1-tan²x)] ≥8√3.

    ∴(V)min=8√3.

    第一题【1】圆M∶x²+(y+1) ²=1.圆心M(0,-1),半径R=1.

    抛物线:y=-x²+1.开口向下,顶点(0,1),与x轴交于两点C(-1,0),D(1,0).

    联立这两个方程,易知无解,故两曲线没有交点.

    【2】∵点A,B均在x轴上,故可设坐标A(a,0),B(b,0).不妨设a<b.

    【3】两个极端情况.

    当点A与C重合时,a=-1,数形结合可知,B点就是原点.此时b=0.|AB|=1.

    当点B与D点重合时,同理可知,a=0,b=1.此时|AB|=1.

    除此之外,ab≠0.以下就讨论ab≠0的情况.

    【4】①过点A的直线可设为x-my-a=0.(m≠0).

    因与圆M相切,故圆心(0,-1)到该直线的距离为半径1.∴|m-a|/√(1+m²)=1.

    ∴m=(a²-1)/(2a).

    ②过点B的直线可设为x-ny-b=0.(n≠0),同理可有n=(b²-1)/(2b).

    ∴n-m=(b-a)(ab+1)/(2ab).

    【5】解关于x,y的方程组:{x-my-a=0.

    {x-ny-b=0.

    解得x=(a+b)/(ab+1).y=-2ab(ab+1).

    这就是点Q的横纵坐标,因点Q在抛物线y=-x²+1上,

    ∴把上面的坐标代入抛物线方程,整理可得:

    |b-a|=√(3a²b²+1).

    ∵|AB|=|b-a|.且ab≠0.∴|AB|=√(3a²b²+1) >1.

    ∴综上可知:|AB|≥1.即|AB|∈[1,+ ∞).

    【6】如何理解|AB|可以很大呢?数形结合.

    易知,点H(0,-2)是圆M上的一点,且该点在直线y=-2上,显然,直线y=-2就是圆的切线.

    而直线y=-2与抛物线y=-x²+1的交点E(±√3,-2).

    ∴过点E向圆M作切线,必有一条与x轴平行.

    此时可以理解为另一个交点在无穷远处.∴|AB|可以很大.